DE102010001304A1 - Traffic condition controlling method for e.g. electric car, involves computing probability of crash of car based on kinematic data and performing evasive maneuver by another car when crash is threatened by former car - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kontrollieren einer Verkehrssituation.The invention relates to a method and a device for controlling a traffic situation.
Stand der TechnikState of the art
Bekannt sind Systeme, bei denen mit einer Egosensorik eines Fahrzeugs, z. B. einer Radaranlage, Objekte und/oder andere Fahrzeuge detektiert und der Fahrer des Fahrzeugs in einer Gefahrsituation, bspw. bei einem drohenden Auffahrunfall, ggf. durch Warnvorrichtungen gewarnt wird. Weiterhin ist auch ein autonomes Eingreifen in den Betrieb des Fahrzeugs möglich.Are known systems in which with an ego sensor of a vehicle, eg. As a radar system, objects and / or other vehicles detected and the driver of the vehicle in a dangerous situation, for example. In the event of an impending rear-end accident, possibly warned by warning devices. Furthermore, an autonomous intervention in the operation of the vehicle is possible.
In der Druckschrift
Ein Kommunikationssystem für Fahrzeuge ist in der Druckschrift
In der Druckschrift
Ein Verfahren zur Vorhersage und Vermeidung von Unfällen eines Fahrzeugs ist in der Druckschrift
Ein Verfahren und System zum Warnen vor einer Gefahr sind aus der Druckschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung.Against this background, a method and a device with the features of the independent claims are presented. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description.
Mit der Erfindung ist eine Kontrolle einer Verkehrssituation möglich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist typischerweise in einem Fahrzeug angeordnet.With the invention, a control of a traffic situation is possible. The device according to the invention is typically arranged in a vehicle.
Durch Beaufschlagung einer Lenk- und/oder Antriebsanordnung des Fahrzeugs ist eine automatische Vermeidung oder Minderung von Auffahrunfällen möglich.By applying a steering and / or drive arrangement of the vehicle automatic avoidance or reduction of rear-end collisions is possible.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Erkennung eines wahrscheinlichen Heckaufpralls durch Auswertung von sog. C2X-Daten und somit von Daten verwendet, die bei einer Kommunikation zwischen einem ersten an einer Verkehrssituation beteiligten Fahrzeug (C) und mindestens einer Einrichtung (X) ausgetauscht werden. Bei einer derartigen Einrichtung kann es sich um ein weiteres, an der Verkehrssituation beteiligtes oder ggf. unbeteiligtes Fahrzeug oder um eine fest installierte Infrastruktureinrichtung handeln. Bei Umsetzung des Verfahrens kann durch geeignetes Ausweichen des ersten Fahrzeugs, was durch die erfindungsgemäße Vorrichtung automatisch veranlasst und umgesetzt werden kann, eine Nutzung des dem ersten Fahrzeug voraus liegenden freien Raums zur ”Flucht nach vorn” erfolgen.In one embodiment of the method, detection of a probable rear impact is used by evaluation of so-called C2X data and thus of data exchanged during a communication between a first vehicle (C) involved in a traffic situation and at least one device (X). Such a device may be another vehicle participating in the traffic situation or possibly uninvolved, or a permanently installed infrastructure. When implementing the method can take place by suitable evasion of the first vehicle, which can be automatically initiated and implemented by the device according to the invention, a use of the first vehicle ahead lying free space for "escape forward".
Die an einer Verkehrssituation beteiligten Fahrzeuge, üblicherweise die Trajektorien dieser Fahrzeuge, können durch einen Fahrer in der Regel nicht rechtzeitig erkannt werden. Damit ist es für den Fahrer nicht immer möglich, einen drohenden Unfall zu verhindern bzw. zu mindern.The vehicles involved in a traffic situation, usually the trajectories of these vehicles, can not usually be recognized by a driver in time. That's it for the Driver not always possible to prevent or mitigate an imminent accident.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren ist es jedoch nunmehr möglich, kinematische Daten über die Verkehrssituation, üblicherweise kinematische Objektdaten über andere Fahrzeuge, die von anderen Einrichtungen über eine C2X-Kommunikation bereitgestellt werden, genutzt werden. Diese genannten Daten sind umfassender als die allein durch eine Egosensorik des ersten Fahrzeugs gewonnenen Daten. Somit können neben aktuellen Positionen auch Bewegungstrajektorien anderer Fahrzeuge aus deren Geschwindigkeit, Beschleunigung, Verzögerung, Lenkwinkel, usw. bereitgestellt werden.However, with the proposed method, it is now possible to use kinematic data about the traffic situation, usually kinematic object data, on other vehicles provided by other devices via C2X communication. This data is more comprehensive than the data obtained solely by an ego sensor of the first vehicle. Thus, in addition to current positions, motion trajectories of other vehicles can also be provided from their speed, acceleration, deceleration, steering angle, etc.
Infrastruktureinrichtungen können dabei das Sichtfeld des Fahrers erweitern und zudem Non-C2C-Fahrzeuge, die nicht zum Austausch von Daten ausgebildet sind, erfassen. Diese Daten können bspw. durch eine C2I-Kommunikation ausgehend von einer fest installierten Infrastruktureinrichtung (I) und/oder über eine C2C-Kommunikation, typischerweise ausgehend von einem weiteren Fahrzeug (C), dem ersten Fahrzeug (C) bzw. Ego-Fahrzeug mitgeteilt werden. Bei der genannten C2C-Kommunikation werden zwischen Fahrzeugen Daten ausgetauscht. Das weitere Fahrzeug kann an der Verkehrssituation direkt, indirekt oder gar nicht beteiligt sein, aber als beobachtendes Fahrzeugs dennoch Daten zur Verkehrssituation erfassen und bereitstellen. Die Infrastruktureinrichtung sowie mindestens ein weiteres Fahrzeug weisen in der Regel Sensoren zum Beobachten oder Erfassen der Verkehrssituation und den an der Verkehrssituation beteiligten Fahrzeugen auf.Infrastructure facilities can thereby expand the field of vision of the driver and also detect non-C2C vehicles that are not designed to exchange data. This data can be communicated, for example, by means of a C2I communication, starting from a permanently installed infrastructure device (I) and / or via a C2C communication, typically starting from a further vehicle (C), to the first vehicle (C) or ego vehicle become. In the aforementioned C2C communication, data is exchanged between vehicles. The additional vehicle may be directly, indirectly or not at all involved in the traffic situation, but as an observing vehicle it may nevertheless record and provide data on the traffic situation. As a rule, the infrastructure device and at least one further vehicle have sensors for observing or detecting the traffic situation and the vehicles involved in the traffic situation.
Mehrere entlang einer Fahrspur und somit einer Fahrbahn in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete, d. h. stehende und/oder fahrende Fahrzeuge können den Auffahrunfall kooperativ mindern bzw. vermeiden. Außerdem können im Rahmen des Verfahrens auch kinematische Daten, die von dem ersten Fahrzeug sensorisch erfasst werden, ergänzend zu den von einer Einrichtung bereitgestellten kinematischen. Daten zur Bestimmung der Wahrscheinlichkeit des Aufpralls verwendet werden.Several along a lane and thus a lane in the direction of travel arranged one behind the other, d. H. standing and / or moving vehicles can cooperatively reduce or avoid the rear-end collision. In addition, as part of the method and kinematic data that are sensed by the first vehicle, in addition to the provided by a device kinematic. Data can be used to determine the likelihood of impact.
Ein erstes Fahrzeug, das sich in Fahrtrichtung vor einem anderen sich annähernden Fahrzeug befindet, kann mit Hilfe der über die C2X-Kommunikation bereitgestellten kinematischen Daten zu der Verkehrssituation das sich annähernde Fahrzeug besser erfassen, als es mit der Ego-Sensorik allein möglich ist. Unter Berücksichtigung und/oder Auswertung der Daten kann das Fahrzeug bei Durchführung eines Ausweichmanövers automatisch vorrücken und/oder zur Seite fahren und damit die Unfallfolgen mindern.A first vehicle, which is located in front of another approaching vehicle in the direction of travel, with the help of the provided via the C2X communication kinematic data on the traffic situation can capture the approaching vehicle better than is possible with the Ego sensor alone. Taking into account and / or evaluation of the data, the vehicle can automatically advance and / or drive aside when performing an evasive maneuver and thus reduce the consequences of the accident.
Ein bei einer Ausführung des Verfahrens verwendetes Verarbeitungsmodul verarbeitet die empfangenen kinematischen Daten über die weiteren Fahrzeuge. Diese kinematische Daten sowie kinematische Daten des eigenen Fahrzeugs werden von dem Datenverarbeitungsmodul ausgewertet. Falls sich bei der Auswertung ergeben sollte, dass ein Aufprall und somit ein Unfall droht, können von dem Datenverarbeitungsmodul zur Durchführung des Ausweichmanövers Steuerbefehle zur automatischen Bewegung des Fahrzeugs und somit zum automatischen Antreiben und/oder Lenken des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Die Steuerbefehle können zur Fortentwicklung der Verkehrssituation aus den bereitgestellten kinematischen Daten abgeleitet werden.A processing module used in one embodiment of the method processes the received kinematic data about the other vehicles. These kinematic data and kinematic data of the own vehicle are evaluated by the data processing module. If, in the evaluation, it should appear that an impact and thus an accident is imminent, the data processing module can execute control commands for the automatic movement of the vehicle and thus for the automatic driving and / or steering of the vehicle in order to execute the avoidance maneuver. The control commands can be derived from the provided kinematic data for further development of the traffic situation.
Das vorgeschlagene Verfahren zur Vermeidung eines Auffahrunfalls erhält durch C2C- und C2I-Kommunikation Objektdaten bzw. kinematische Daten, z. B. zu einer Geschwindigkeit, zu einer Richtung, zu einem Lenkwinkel, zu einer Verzögerung usw., über andere, dem ersten Fahrzeug vor allem in Fahrtrichtung folgende, zweite Fahrzeuge und kann daraus die Wahrscheinlichkeit eines Heckeinschlags eines folgenden, zweiten Fahrzeugs in das erste Fahrzeug und somit das Ego-Fahrzeug berechnen. Es kann dabei ein Heckaufprall verhindert bzw. gemindert werden, da dem in Fahrtrichtung vorausliegenden ersten Fahrzeug durch C2X-Kommunikation kinematische Daten und somit Informationen zu der Verkehrssituation vorliegen. Somit kann der zur Verfügung stehende, vorausliegende Raum von dem ersten Fahrzeug bei einem drohenden Aufprall genutzt werden.The proposed method for avoiding a rear-end collision receives by C2C and C2I communication object data or kinematic data, eg. B. to a speed, to a direction, a steering angle, a deceleration, etc., on other, the first vehicle especially in the direction of travel following, second vehicles and can therefrom the probability of rear impact of a following, second vehicle in the first vehicle and thus calculate the ego vehicle. In this case, a rear impact can be prevented or reduced, since kinematic data and thus information about the traffic situation are available to the first vehicle ahead in the direction of travel through C2X communication. Thus, the available, ahead lying space can be used by the first vehicle in the event of an impending impact.
Hierbei werden üblicherweise Objektdaten, bspw. kinematische Daten von Objekten, in der Regel von weiteren Fahrzeugen, genutzt, wobei die genannten Daten u. a. Positionsdaten oder Bewegungstrajektorien umfassen, die von anderen Einrichtungen, in der Regel von anderen Fahrzeugen, mittels C2C- und C2I-Kommunikation an das eigene, erste Fahrzeug übermittelt werden. Unter ergänzender Berücksichtigung von eigenen Sensor- und Navigationsdaten kann das eigene, erste Fahrzeug im Falle eines drohenden Heckeinschlags durch ein sich näherndes zweites Fahrzeug den Unfall z. B. durch automatisches Vorrücken mindern bzw. verhindern.This usually object data, eg. Kinematic data of objects, usually used by other vehicles, said data u. a. Include positional data or motion trajectories transmitted from other devices, typically other vehicles, to the own, first vehicle via C2C and C2I communication. In addition, taking into account own sensor and navigation data, the own, first vehicle in the event of an imminent rear impact by an approaching second vehicle accident z. B. reduce by automatic advancement or prevent.
Dies ist ohne weiteres möglich, wenn vor dem ersten Fahrzeug genügend Raum zur Verfügung steht. Andernfalls kann ein Vorrücken auch kooperativ mit einem in Fahrtrichtung vor dem ersten Fahrzeug angeordneten, dritten Fahrzeug erfolgen. In diesem Fall wird das weitere, davor stehende dritte Fahrzeug in das Verfahren mit eingebunden, wobei dieses weitere dritte Fahrzeug mit mindestens einer Einrichtung, d. h. in der Regel dem eigenen ersten Fahrzeug, dem zweiten Fahrzeug sowie weiteren Fahrzeugen und/oder Infrastruktureinrichtungen kinematische Daten austauscht und verarbeitet. Durch das Vorrücken des voraus liegenden dritten Fahrzeugs steht dem sich nähernden ersten Fahrzeug ein längerer Bremsweg zur Verfügung, was eine mögliche Minderung bzw. Verhinderung eines Unfalls bewirken kann. Das Verfahren kann entsprechend für weitere Fahrzeuge, die in Fahrtrichtung von dem ersten und dritten Fahrzeug angeordnet sind, durchgeführt werden.This is easily possible if enough space is available in front of the first vehicle. Otherwise, an advancing can also be carried out cooperatively with a third vehicle arranged in front of the first vehicle in the direction of travel. In this case, the further, preceding third vehicle is involved in the process, with this further third vehicle having at least one device, ie, as a rule, its own first vehicle, the second vehicle, and others Vehicles and / or infrastructure facilities kinematic data exchanged and processed. By advancing the forward third vehicle, the approaching first vehicle has a longer braking distance available, which may cause a possible reduction or prevention of an accident. The method can be carried out accordingly for other vehicles, which are arranged in the direction of travel of the first and third vehicle.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dazu ausgebildet, sämtliche Schritte des vorgestellten Verfahrens durchzuführen. Dabei können einzelne Schritte dieses Verfahrens auch von einzelnen Komponenten der Vorrichtung durchgeführt werden. Weiterhin können Funktionen der Vorrichtung oder Funktionen von einzelnen Komponenten der Vorrichtung als Schritte des Verfahrens umgesetzt werden. Außerdem ist es möglich, dass Schritte des Verfahrens als Funktionen wenigstens einer Komponente der Vorrichtung oder der gesamten Vorrichtung realisiert werden.The device according to the invention is designed to carry out all the steps of the presented method. In this case, individual steps of this method can also be carried out by individual components of the device. Furthermore, functions of the device or functions of individual components of the device may be implemented as steps of the method. In addition, it is possible for steps of the method to be implemented as functions of at least one component of the device or of the entire device.
Im Rahmen der Erfindung können durch die Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation (C2C) oder die Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation (C2I) und somit allg. durch die Fahrzeug-Einrichtungs-Kommunikation (C2X) Objektdaten empfangen und daraus geeignete Vermeidungsstrategien von Unfällen berechnet werden, auf deren Grundlage automatisch gehandelt werden kann, so dass ein Ausweichmanöver durchgeführt wird. Bei einem möglichen Szenario eines drohenden Heckeinschlags kann durch eine Beschleunigung des ersten und ggf. weiteren dritten Fahrzeugs und eine daraus resultierende ”Flucht nach vorn” ein Unfall vermieden werden. Dabei ist üblicherweise vorgesehen, dass durch das hierfür nötige Beschleunigungsmanöver keine zusätzliche Gefährdung für weitere Fahrzeuge entsteht.Within the scope of the invention, object data can be received by the vehicle-vehicle communication (C2C) or the vehicle infrastructure communication (C2I) and thus generally by the vehicle-device communication (C2X), and from this appropriate accident avoidance strategies can be calculated. on the basis of which action can be taken automatically so that an evasive maneuver is carried out. In a possible scenario of imminent tail impact, an accident can be avoided by an acceleration of the first and possibly further third vehicle and a resulting "escape forward". It is usually provided that no additional danger to other vehicles is created by the necessary acceleration maneuver.
Im Rahmen der Erfindung wird von dem ersten Fahrzeug, das entlang der Fahrtrichtung vor dem sich nähernden zweiten Fahrzeug angeordnet ist, ein vor dem ersten Fahrzeug befindlicher freier Raum genutzt, um somit einen Bremsraum bzw. Bremsweg für das zweite Fahrzeug, der sich zwischen dem ersten und zweiten Fahrzeug befindet, vergrößert. Hierzu kann sich das erste Fahrzeug bspw. beschleunigen und somit nach vorne retten.In the context of the invention, of the first vehicle, which is arranged along the direction of travel in front of the approaching second vehicle, located in front of the first vehicle free space, thus a braking space or braking distance for the second vehicle, extending between the first and second vehicle is increased. For this purpose, the first vehicle can, for example, accelerate and thus save to the front.
Damit können Unfälle nicht nur gemindert, sondern auch verhindert werden. Hierzu ist in Ausgestaltung der Erfindung eine Wechselwirkung des Datenverarbeitungsmoduls mit einer Antriebseinrichtung des ersten Fahrzeugs vorgesehen, wobei das Datenverarbeitungsmodul an die Antriebseinrichtung Steuerbefehle zur automatischen Realisierung des Ausweichmanövers bereitstellt. Das Verfahren ist u. a. für Fahrzeuge mit einem Elektro- oder Hybridantrieb aber auch für Fahrzeuge mit Verbrennungskraftmaschinen (z. B. mit automatisiertem Schaltgetriebe) geeignet.Accidents can not only be reduced, but also prevented. For this purpose, an interaction of the data processing module with a drive device of the first vehicle is provided in an embodiment of the invention, wherein the data processing module to the drive device provides control commands for the automatic realization of the evasive maneuver. The method is u. a. for vehicles with an electric or hybrid drive but also for vehicles with internal combustion engines (eg with automated manual transmission) suitable.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention
Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated by means of an embodiment in the drawings and will be described in detail below with reference to the drawings.
In die hier gezeigte Verkehrssituation sind ein erstes Fahrzeug
Wie
Unter Berücksichtigung dieser Daten wird eine Wahrscheinlichkeit für einen in Fahrtrichtung
Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung werden die empfangenen Daten über das zweite Fahrzeug
Außerdem kann das dritte Fahrzeug
Die kinematischen Daten umfassen typischerweise Daten zu einem Ort, einer Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung eines Fahrzeugs, wobei die Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung auch vektoriell erfasst werden kann. Die kinematischen Daten werden von der Datenverarbeitungsmodulen
In
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